智者的低吟：混沌之父－洛伦兹（Edward Lorenz）

麻省理工学院地球、大气和行星科学系把Lorenz的所有出版作品都放在网上，以方便感兴趣的读者查阅：http://eaps4.mit.edu/research/Lorenz/publications.htm 。根据我不完全的统计，洛伦兹一生近一百篇正式发表的作品中，仅有两篇各有一位合作作者，其余都是他独立完成的。尽管他终生在MIT任教职、做研究，就我所知他带的博士生很少，而和学生合写的文章可能只有一篇。［按照现今严苛的评价体系，他应该被开除教职吧？］

 这样独特的发表履历正是洛伦兹独特个性和独特研究风格的反映。关于他的个性，他的年轻同事，著名热带大气动力学家Kerry Emanuel在为美国国家科学院撰写的洛伦兹传略中这样描述：“a gentle, quiet soul, almost painfully shy and modest to a fault.”而洛伦兹一生几乎全部独立的研究工作，也正符合他如此“gentle，quiet，shy，modest”的个性。

 如果再进一步，一个人若能深入研读他的作品，则一定会感受到他研究和语言的独特风格。细读他文章和著作，他思想的深度和语言的凝练所到达的程度，往往让有心的读者感到震惊。洛伦兹本人并不是一个行为乖张的怪杰式天才，在生活中和同事眼里他是以“沉静、温和、害羞和谦逊”的方式而存在着的。而他最了不起的成就，后来被称为“混沌”理论并以蝴蝶效应著名的“确定性流的非周期解”也是以同样的方式，在一个不起眼的地方（Journal of Atmospheric Sciences，美国气象学会的大气科学杂志）悄悄提出的。这一工作要在沉寂了十多年以后，才引起了人类观念革命的海啸。而他本人，依然继续着他一贯的“智者的低吟”式的风格，思考着大气运动和气候的可预报性问题。曾经有同行在文章里说，洛伦兹的想法很可能是错的，但只要他写了文章，哪怕有不同的意见，同行们也必须认真思考洛伦兹为什么会这么认为。还有什么能比这更好地说明他思想的深度呢？

 洛伦兹这种“智者的低吟”式的风格体现在他几乎所有的作品中。这里举一个很好的例子，也就是他应世界气象组织之邀撰写的理论名著“大气环流的性质和理论”一书的第一章“问题”（The Problem）。尽管在他写这本书的时代（1967年），大气环流的理论已经得到相当的发展，他却以引用George Hadley于1735年的一句话开始：“ I think the causes of the General Trade-Winds have not been fully explained by any of those who have wrote on that Subject” , 紧接着以哈姆雷特“to be or not to be， that is the question”式连续的自我设问和反诘展开整章内容，并为全书定调。对大气环流理论有一定程度了解的读者，一定会对他如此提出问题的方式和深度而感到震撼。在接近本章结尾的时候，他这样说道：“ Possibly the relevant systems derivable in this manner are intractable. We feel, however, that the current failure to have obtained a qualitative explanation through this procedure must be attributed mainly to failure to have exploited the procedure.” 读到这里，你是不是会怀疑前面成百上千的研究又所为何来？这也正是他在文中所接着问的问题。从而他的整本书，不过是对大气环流连定性解释都算不上完备的工作的总结而已。还能有比这更悲观的说法吗？

 但这与其说是悲观，毋宁说是洛伦兹的极端严谨和谨慎而已。一方面这可能和他早年在纯粹数学方面所受的训练有关，另一方面也是他自觉的选择。1991年他获得京都奖（Kyoto Prize）的基础科学奖, 在回答提问时（http://eaps4.mit.edu/research/Lorenz/Miscellaneous/Kyoto_questionnaire.pdf），他给年轻科学家提出的第三条建议是一定要寻找属于你个人的问题（“ Finally, be sure that it is a problem for you personally. ” ）。他这样说道：

“Abilities differ，and some persons will do better with a problem that requires one approach, while others are better suited for problems that yield to other approaches.  ”  尽管他很谦逊地说他给出的三条建议未必是本质性的，但它们可能是非常有好处的 (“A sincere belief that the problem is relevant and tractable and a genuine enjoyment of work devoted to this problem may not be essential, but they can be extremely helpful”)。这不也正是他一生科学探索的写照吗？

 半个多世纪又已经过去，对大气环流的理论解释已经有了更多的发展。但我们有把握说一个完整的理论或解释就已经存在了吗？洛伦兹的疑问就已经解决了吗？恐怕答案是否定的（http://blog.sciencenet.cn/blog-3360191-1074421.html )。 只是，在这样一个技术突飞猛进的时代，当人们普遍期望着人工智能超越人类智能的奇迹，还会有人关心洛伦兹的沉思和低吟吗？但无论如何，只要人类对智力美感的追求还没有丧失，就一定会有人记得Lorenz对年轻一代科学家在研究中追求个性的建议。